Wat is de Karakoram-anomalie?

De meeste berggletsjers buiten de poolgebieden verliezen ijs. In de jaren 90 merkten glaciologen echter een uitzondering op. In het Karakoramgebergte — een bergachtig gebied op de grenzen van Pakistan, India, Afghanistan, Tadzjikistan en China — hebben gletsjers juist bescheiden winst geboekt. Dit ongebruikelijke gedrag heeft de bijnaam "Karakoram-anomalie" gekregen.

Sinds het einde van de jaren 90 hebben glaciologen verschillende verklaringen voorgesteld voor de anomalie. Huidige verklaringen geven over het algemeen de voorkeur aan weerspatronen die uniek zijn voor de regio. Glaciologen hebben zich ook afgevraagd hoe lang de anomalie waarschijnlijk zal aanhouden in een opwarmend klimaat, hoewel velen twijfelen of deze stand kan houden bij aanhoudende opwarming.

Bijschrift: Luchtfoto van Karakoram-gletsjers vanuit het internationale ruimtestation — Bron: NASA Johnson Space Center

Bijschrift: Rakaposhi, een berg in het Karakoramgebergte in het gebied Gilgit-Baltistan in Pakistan, torent boven het landschap uit. — Bron: Flickr-gebruiker Mauro Gambini

Een fascinerende maar ontoegankelijke regio

Wanneer sneeuw zich gedurende eeuwen of millennia ophoopt, kan er een gletsjer ontstaan: een langzaam stromende ijsmassa. Sneeuw draagt bij aan de massa van de gletsjer, terwijl verdamping en smelt (ook wel ablatie genoemd) massa wegnemen. Wanneer accumulatie en ablatie ongeveer gelijk zijn, is de gletsjer in balans.

Het Karakoramgebergte maakt deel uit van Centraal-Azië (High Mountain Asia) en herbergt enkele van de hoogste bergen ter wereld. Het is ook een van de gletsjerrijkste gebieden ter wereld buiten de poolgebieden:

  • Het bevat meer dan 13.000 gletsjers.
  • Deze beslaan meer dan 20.000 vierkante kilometer.
  • Veel gletsjers overspannen duizenden verticale meters.
  • Sommige beginnen op een hoogte van boven de 7.000 meter; andere dalen af tot een hoogte van 2.300 meter; velen hebben een verticaal bereik van meer dan 4.500 meter.

Bijschrift: Deze kaart, gereproduceerd uit een publicatie uit 2023, toont de ruimtelijke verdeling van Karakoram-gletsjers, inclusief het gletsjeroppervlak (aangegeven door cirkels) en het aantal gletsjers (gekleurd van lichtgroen tot blauw). — Bron: doi:10.5194/essd-15-847-2023

Door het ruige terrein en betwiste grenzen waren on-site observaties in de Karakoram lange tijd beperkt, en gegevens van meteorologische stations zijn slechts beschikbaar voor de laatste decennia. Verbeteringen in remote sensing-technologie, zoals betere schattingen van veranderingen in de oppervlaktelook, gecombineerd met on-site observaties en berekeningen van gletsjerwinsten en -verliezen, wijzen erop dat de Karakoram-gletsjers lichte winst hebben geboekt. Professor geologie Kenneth Hewitt beschreef de Karakoram-anomalie in een artikel uit 2005, waarin hij wees op observaties van massatoename in de jaren 90. De beschrijving van dit fenomeen startte jarenlang onderzoek naar mogelijke oorzaken.

Stof en puin

Een van de eerste verklaringen voor de Karakoram-anomalie had betrekking op gletsjerpuin.

Bijschrift: Astronauten van het internationale ruimtestation maakten deze foto van gletsjers die door het Karakoramgebergte stromen op 15 augustus 2023. Gletsjers transporteren puin uit windbronnen en door rotsval terwijl ze bewegen. — Bron: NASA Johnson Space Center

Maagdelijke sneeuw is zeer reflecterend; tot 90 procent van het zonlicht dat het sneeuwoppervlak bereikt, wordt teruggekaatst in de ruimte. Wanneer een laag stof, roet of algen de sneeuw bedekt, wordt deze minder reflecterend, waardoor er meer energie wordt geabsorbeerd en de sneeuw sneller smelt.

Hiertegenover staat dat een dikke laag puin het ijs juist isoleert. Of het nu gaat om puin uit windbronnen of rotsen die op het gletsjeroppervlak vallen, puin reguleert de warmte-uitwisseling tussen het ijs en de atmosfeer. Hewitt legde uit dat zodra de dikte van het puin de 4 of 5 centimeter overschrijdt, het de ablatie begint te verminderen. Een puinlaag van meer dan 1 meter vermindert de ablatie tot een verwaarloosbare mate, waardoor de gletsjer zeer effectief wordt beschermd.

Gletsjers bedekt met puin domineren de Karakoram-regio. Toch is puin waarschijnlijk geen nieuw fenomeen; de gletsjers in de Karakoram hebben waarschijnlijk al eeuwen of millennia puin verzameld door lawines en rotsval. Als de gletsjers in de Karakoram in de jaren 90 echt massa zijn gaan winnen, was er dus een andere verklaring nodig.

De invloed van westenwinden

Als puin niet de oorzaak is, wat in de Karakoram dan wel? Het weer in de Karakoram wordt beïnvloed door wind, maar de winden die de Karakoram beïnvloeden verschillen van de winden die het weer in andere delen van Centraal-Azië en het Indiase subcontinent aandrijven. Tijdens de koele maanden waait de wind uit het noordoosten, en tijdens de warmere maanden uit het zuidwesten, wat het subcontinent vaak verzadigt met regen.

De Karakoram ontvangt daarentegen het grootste deel van zijn neerslag als sneeuwval in de winter, waarbij het vocht wordt aangevoerd door westenwinden die hun oorsprong vinden in de regio's van de Middellandse Zee en de Kaspische Zee. Deze grote hoeveelheid sneeuwval kan de regio beschermen tegen het soort massaverlies dat wordt gezien in andere delen van Centraal-Azië, waar gletsjerterugtrekking en vertraging gebruikelijk zijn.

Bijschrift: Dit diagram toont de potentiële oorzaken van de Karakoram-anomalie die werden onderzocht in een review-artikel uit 2020. De kleurcodering toont het relatieve vertrouwen in elke verklaring, waarbij donkergroen zekerheid aangeeft en lichtgroen onzekerheid. — Bron: doi:10.1038/s41561-019-0513-5

Een review-artikel uit 2020 concludeerde dat meteorologische forcering, in het bijzonder de westenwinden, de sneeuwval licht heeft doen toenemen. Dit heeft waarschijnlijk bijgedragen aan de lichte groei van de Karakoram-gletsjers, terwijl andere gletsjers in Centraal-Azië juist afnamen.

Een studie uit 2022 onderzocht de neerslag in de Karakoram van 1980 tot 2019. De auteurs stelden vast dat na het begin van de eentwintigste eeuw de intensiteit van de winterneerslag voor de Karakoram met ongeveer 10 procent steeg, hoewel de frequentie van weersomstandigheden door westelijke verstoringen (western disturbances) gedurende de studieperiode gelijk bleef.

Openstaande vragen

Hoewel wetenschappers een mogelijke verklaring hebben voor wat historisch heeft bijgedragen aan de Karakoram-anomalie, roept het gedrag van de regio nog steeds vragen en discussies op.

Ten eerste is er de vraag naar de exacte locatie van de anomalie. Meerdere studies suggereren een iets ander gebied: niet uitsluitend de Karakoram, maar het oostelijke deel van de Karakoram en de westelijke Kunlun Shan-gebergten. In dit verschoven gebied blijven gletsjers grotendeels in balans.

Een significanter vraagstuk is of het huidige gedrag van de Karakoram-gletsjers wel zo ongebruikelijk is, en of het daarmee de titel van "anomalie" verdient. In 2020 beargumenteerden glacioloog Daniel Farinotti en co-auteurs dat gletsjergedrag aanzienlijk moet afwijken van regionale patronen om als een anomalie te kwalificeren. Zij stelden dat wat de "Karakoram-anomalie" wordt genoemd, beter beschreven kan worden als simpelweg kenmerkend voor de regio. Met andere woorden: gedrag dat op wereldwijde schaal ongebruikelijk lijkt, is wellicht niet ongewoon voor de oostelijke Karakoram en westelijke Kunlun Shan.

De grootste vraag is echter hoe lang de Karakoram-gletsjers waarschijnlijk bestand zullen zijn tegen ijsverlies in een opwarmende wereld. Een illustratief voorbeeld hiervan is te vinden in Noorwegen. Een studie uit 2020 onderzocht Noorse gletsjermassa-balansen van 1962 tot 2018. Tijdens de jaren 90 vertoonden meer dan de helft van de waargenomen gletsjers winst, maar die winst bleef niet duren. In feite werden de balansen van die gletsjers in de jaren 2000 scherp negatief.

Bijschrift: Deze grafiek toont de positieve (lichtblauw tot donkerblauw) of negatieve (geel tot rood) balansen voor Noorse gletsjers waargenomen van 1962 tot 2018. Hoe donkerder de kleur, hoe intenser de positieve of negatieve balans. Hoewel ijswinst overheerst tijdens de jaren 90, nemen ijsverliezen in de daaropvolgende jaren de overhand. — Bron: doi:10.1017/jog.2020.10

Een studie uit 2023 onder leiding van glacioloog Fuming Xie suggereerde dat de voortdurende stabiliteit van de Karakoram-gletsjers niet gegarandeerd is. De auteurs vonden een stijgende trend van 1990 tot 2010, maar een dalende trend na de jaren 2010. Zij schrijven: "Dit kan wijzen op een verzwakking van het abnormale gedrag van gletsjers in de Karakoram als gevolg van de voortdurende opwarming."

Alleen toekomstige observaties zullen definitief antwoord geven op de vraag of de lichte winst of stabiele toestand van de gletsjers in de Karakoram zal aanhouden, en voor hoe lang.

Referenties

  • Andreassen, L.M., H. Elvehøy, B. Kjøllmoen, and J.M.C. Belart. 2020. Glacier change in Norway since the 1960s – an overview of mass balance, area, length and surface elevation changes. Journal of Glaciology 66(256): 313-328. https://doi.org/10.1017/jog.2020.10
  • Collier, E., F. Maussion, L.I. Nicholson, T. Mölg, W.W. Immerzeel, and A.B.G. Bush. 2015. Impact of debris cover on glacier ablation and atmosphere–glacier feedbacks in the Karakoram. The Cryosphere 9(4): 1617-1632. https://doi.org/10.5194/tc-9-1617-2015
  • Dehecq, A., N. Gourmelen, A.S. Gardner, F. Brun, D. Goldberg, P.W. Nienow, E. Berthier, C. Vincent, P. Wagnon, and E. Trouvé. 2019. Twenty-first century glacier slowdown driven by mass loss in High Mountain Asia. Nature Geoscience 12: 22-27. https://doi.org/10.1038/s41561-018-0271-9
  • Farinotti, D., W.W. Immerzeel, R.J. de Kok, D.J. Quincey, and A. Dehecq. 2020. Manifestations and mechanisms of the Karakoram glacier Anomaly. Nature Geoscience 13: 8-16. https://doi.org/10.1038/s41561-019-0513-5
  • Gao, H., X. Zou, J. Wu, Y. Zhang, X. Deng, S. Hussain, M. Atif Wazir, and G. Zhu. 2020. Post-20th century near-steady state of Batura Glacier: observational evidence of Karakoram Anomaly. Scientific Reports 10: 987. https://doi.org/10.1038/s41598-020-57660-0
  • Hewitt, K. 2005. The Karakoram Anomaly? Glacier expansion and the ‘elevation effect,’ Karakoram Himalaya. Mountain Research and Development 25(4): 332-340. https://doi.org/10.1659/0276-4741(2005)025[0332:TKAGEA]2.0.CO;2
  • Javed, A., P. Kumar, K.I. Hodges, D.V. Sein, A.K. Dubey, and G. Tiwari. 2022. Does the recent revival of western disturbances govern the Karakoram Anomaly? Journal of Climate 35(13): 4383-4402. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-21-0129.1
  • Kääb, A., E. Berthier, C. Nuth, J. Gardelle, and Y. Arnaud. 2012. Contrasting patterns of early twenty-first-century glacier mass change in the Himalayas. Nature 488: 495-498. https://doi.org/10.1038/nature11324
  • Kapnick, S.B., T.L. Delworth, M. Ashfaq, S. Malyshev, and P.C.D. Milly. 2014. Snowfall less sensitive to warming in Karakoram than in Himalayas due to a unique seasonal cycle. Nature Geoscience 7: 834-840. https://doi.org/10.1038/ngeo2269
  • Racoviteanu, A.E. K. Rittger, and R. Armstrong. 2019. An automated approach for estimating snowline altitudes in the Karakoram and Eastern Himalaya from remote sensing. Frontiers in Earth Science https://doi.org/10.3389/feart.2019.00220
  • Xie, F., S. Liu, Y. Gao, Y. Zhu, T. Bolch, A. Kääb, S. Duan, W. Miao, J. Kang, Y. Zhang, X. Pan, C. Qin, K. Wu, M. Qi, X. Zhang, Y. Yi, F. Han, X. Yao, Q. Liu, X. Wang, Z. Jiang, D. Shangguan, Y. Zhang, R. Grünwald, M. Adnan, J. Jarki, and M. Saifullah. 2023. Interdecadal glacier inventories in the Karakoram since the 1990s. Earth System Science Data 15(2): 847-867. https://doi.org/10.5194/essd-15-847-2023